Газовая хроматография, имея неоспоримые преимущества как аналитический метод, не дает возможности идентифицировать сотни соединений, входящих в состав сложных смесей, загрязняющих атмосферный воздух. Очевидно, что для решения этой проблемы требовался уникальный детектор, способный селективно давать однозначные характеристики каждого компонента в отдельности. Таким детектором оказался масс-спектрометр, применявшийся для аналитических целей задолго до хроматографии. С одной стороны, ГХ-—идеальный метод для разделения компонентов смеси, с другой стороны, масс-спектрометр — чувствительный специфический детектор. Совершенно очевидно, что, объединяясь в единой схеме, эти два метода, дополняя друг друга, дают мощное аналитическое средство, позволя ющеё детектировать и идентифицировать небольшие количества органических соединений в комплексных смесях.[ ...]
Для более глубокого понимания возможностей практического применения хромато-масс-спектрометрии при анализе сложных смесей, загрязняющих воздушную среду, целесообразно последовательно рассмотреть ХМС-лереходные устройства, методы ионизации и сравнить различные конструкции масс-анализаторов, применяемых для разделения заряженных фрагментов.[ ...]
Функция ХМС-иерехода1 заключается в эффективном переносе образца от хроматографа к масс-спектрометру при сохранении различных условий, определяющих нормальную независимую работу этих систем.[ ...]
Конструктивные особенности и условия эксплуатации переходных устройств для ХМС-систем зависят от расхода (скорости) газа-носителя, давления, температуры и метода ионизации, при которых функционируют хроматограф и масс-спектро-метр. Все эти параметры могут изменяться в довольно широких пределах в зависимости от природы образца и свойств хроматографической колонки, в которой происходит непрерывное разделение образца; на выходе из колонки давление составляет 1,01 -105 Па, расход газа изменяется от 1 до 25 мл/мин и температура равна 100—250 °С. С другой стороны, при нормальном режиме работы масс-спектрометра аналогичные параметры обычно составляют 1,33-10 3 Па, 0,1—2 мл/мин, 300 °С. Высокий вакуум может поддерживаться в современных масс-спектрометрах, если общий газовый поток удерживается в области до 2 мл/мин. Для масс-спектрометров с химической ионизацией допустима более высокая скорость расхода газа-носителя— 20 мл/мин и более, но практически расход ограничен размером и стоимостью используемых систем откачки. Таким образом, сравнение скорости потоков в хроматографических системах со скоростью, допустимой в масс-спектрометре, дает приблизительную оценку обогащения носителя образцом, которое должно быть достигнуто в переходном устройстве для продуктивного переноса образца в масс-спектрометр.[ ...]
Сравнение подобных характеристик (поток, давление, температура) для сочетания жидкостного хроматографа и масс-спектрометра (ЖХ — МС) приводит и значению коэффициента обогащения 200—1000, что может вызывать неблагоприятные эффекты (фоновые пики, повреждение катода, эффект химической ионизации).[ ...]
Ч--применение возможно, но не используется.[ ...]
Коэффициент обогащения может изменяться в довольно широких пределах в зависимости от соотношений газовых .потоков в масс-спектрометре и хроматографической колонке. Как видно из рис. У.1, набивная колонка может присоединяться непосредственно (напрямую) к масс-спектрометру, работающему в режиме химической ионизации, три условии эффективной работы вакуумной системы. В этом случае не происходит никакого обогащения. В качестве газа-носителя обычно используют метан, который одновременно является газом-реагентом. Если набивная колонка соединена с масс-спектрометром, имеющим ¡производительную вакуумную систему, способную справиться с потоком 1—2 мл/мин, эффективный перенос образца требует удаления газа-носителя, что соответствует обогащению N=10—20, которое обычно достигается с помощью одноступенчатого сепаратора. Сеператорами называют разновидность ХМС-переходных устройств, конструкция которых позволяет обогащать газ-носитель образцом, увеличивая концентрацию последнего, и достигать баланса давлений и газовых потоков в обеих системах. При этом следует иметь в виду, что вместе с газом-носителем неизбежно теряется часть образца. Эффективность работы сепаратора — это не что иное, как доля образца, которая попадает в ионный источник масс-спектрометра после процесса обогащения. Эффективность выражают в процентах, причем за 100% принимают величину, соответствующую прямому напуску в масс-спектрометр.[ ...]
Что касается использования капиллярных колонок, то, как видно из рис. У.1, относительно небольшие! газовые потоки (1—2 мл/мин) на выходе из типичных газохроматографических колонок позволяют непосредственно соединять их с большинством современных масс-спектрометров. Использование сепараторов в качестве ХМС-переходов для капиллярных колонок необходимо только в случае масс-спектрометров с обычными вакуумными системами.[ ...]
Капиллярные колонки большого диаметра или микронабив-ные колонки обычно работают в области газовых потоков около 5 мл/мин. В этих промежуточных случаях, требуемых для решения специальных проблем, все зависит от типа применяемого масс-спектрометра, и соединение может осуществляться либо напрямую, либо с помощью сепаратора, имеющего небольшую степень обогащения. Опять же, для устаревших МС-систем необходима и в этом случае значительная степень обогащения.[ ...]
Вернуться к оглавлению